역사의 오늘
1942년 1월 8일, 영국의 이론물리학자 ‘스티븐 호킹’ (Stephen William Hawking, 1942 ~ 2018) 출생
스티븐 윌리엄 호킹 (Stephen William Hawking, CH, CBE, FRS, 1942년 1월 8일 ~ 2018년 3월 14일)은 영국의 이론물리학자이다. 그는 (특히, 블랙홀이 있는 상황에서의) 우주론과 양자 중력의 연구에 크게 기여했으며, 자신의 이론 및 일반적인 우주론을 다룬 여러 대중 과학 서적을 저술했다. 그 중에서도 ‘시간의 역사’는 영국 런던 선데이 타임즈 베스트셀러 목록에 최고 기록인 237주 동안이나 실려서 화제가 된 적도 있다. 2009년까지 케임브리지 대학교 루커스 수학 석좌 교수로 재직하였다.
호킹은 21살 때부터 근위축성 측색 경화증 (루게릭병)을 앓는 바람에, 휠체어에 의지하며 생활했다.
그의 중요한 과학적 업적으로는 로저 펜로즈와 함께 일반상대론적 특이점에 대한 여러 정리를 증명한 것과 함께, 블랙홀이 열복사를 방출한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 ‘호킹 복사’ 혹은 ‘베켄슈타인-호킹 복사’로 불린다.
– 스티븐 호킹 (Stephen William Hawking)
.출생: 1942년 1월 8일, 잉글랜드 옥스퍼드셔주 옥스퍼드
.사망: 2018년 3월 14일 (76세), 잉글랜드 케임브리지셔주 케임브리지 자택에서 타계
.분야: 이론물리학
.소속: 케임브리지 대학교
.출신 대학: 옥스퍼드 대학교, 케임브리지 대학교
.지도 교수: 데니스 윌리엄 시아마 (Dennis William Sciama)
.지도 학생: 래피얼 부소 (Raphael Bousso), 게리 기번스, 돈 페이지 (Don N. Page), 레몽 라플람 (Raymond Laflamme)
.주요 업적: 호킹-펜로즈 특이점 정리 (Hawking–Penrose singularity theorem), 호킹 복사, 하틀-호킹 상태, 기번스-호킹-요크 항, 기번스-호킹 가설 풀이
.수상: 대니 하이너먼 수리물리학상 (1976), 특별 기초물리학상 (2012)
.종교: 무신론
.배우자: 제인 와일드 호킹 (1965 ~ 1995, 이혼), 일레인 메이슨 (1995 ~ 2006, 이혼)
.자녀: 2남 1녀
.질병: 1963년경 루게릭병 판정을 받아 휠체어에 앉아 생활함.
“Can You hear me?” (제 말 들리세요?) – 스티븐 호킹의 강의 시작 후 첫 말
영국의 물리학자로 케임브리지 대학교의 전 석좌교수이며, 전공은 우주론과 천체물리학이다.
알버트 아인슈타인 이후 천재 물리학자로 꼽힌다.
물리학자이자 물리학 대중강연자이며, 대표적인 저서로는 《시간의 역사》, 《위대한 설계》 등이 있다. ‘시간의 역사’는 전 세계적으로 천만 부 이상이 팔린 초 베스트셀러이다. 그런데 책을 산 사람은 많지만 다 읽은 사람은 적다는 말이 있을 정도로 난이도가 높은 평이다.
호킹은 우주론과 양자 중력의 연구에 기여하였다. 특히 블랙홀 관련 이론에 크게 기여하여 블랙홀 열역학의 시조나 마찬가지며, 양자장론을 휘어진 공간에 도입하는 시도 중 몇 안 되는 성공작이다. 자신이 발표한 이론 하나를 반쯤 뒤엎은 적이 있다. 정확히 말하면 이론은 아니고 하나의 신념이자 예측이었다. 블랙홀이 물질을 빨아들이고 뱉어내는데, 이때 물질과 같이 정보를 빨아들이고 뱉어낸다. 문제는 물질은 들어간 양과 빠져나온 양이 같은데, 정보는 들어간 양과 빠져나온 양이 같지 않아 보인다는 사실이다. 들어간 정보보다 나온 정보가 더 적어 보인다. 여기서 정보의 손실이 일어난다. 이 문제(블랙홀 정보 역설)에 대해 호킹은 처음에 정보가 손실되어 보일 뿐만 아니라 실제로 손실된다고 주장했다. 하지만 대다수 물리학자들은 어떤 메커니즘에 의해 정보가 보존될 것이라고 생각하고 있다. 만년에 호킹은 비록 아직은 모르지만 어떤 메커니즘으로 정보가 보존될 것이라고 생각을 바꾸었다.
장애를 얻고 난 이후에는 교양 저서나 강연으로 지각이 있는 대중에게 물리학이라는 학문에 대한 인식을 넓히는 데 힘썼다.
2009년에 1979년부터 30년간 있었던 케임브리지의 석좌교수직인 루카스 석좌교수 (Lucasian Professor of Mathematics)에서 물러났다. 그 이후에도 케임브리지 교수로는 재직했으며, 호킹의 후임 루카스 석좌교수는 초끈이론의 대표주자로 꼽히는 마이클 그린 (Michael Green)이었다. 루카스 석좌교수 중에는 아이작 뉴턴도 있었다.
○ 생애 및 활동
– 학업과 건강악화
스티븐 호킹은 1942년 1월 8일에 태어났다. 그의 가족은 책을 정말 좋아하는 그를 책벌레라고 불렀으며, 그는 과학자가 되겠다는 결심을 한다.
옥스퍼드 대학교와 케임브리지 대학교에서 학업을 이어간 호킹은 대학에서 조정 선수로 활동할 정도로 건강했으나, 케임브리지 대학교에서 계단을 내려가던 중 중심을 못 잡고 쓰러졌고 병원으로 이송되었다.
병원으로 이송된 그는 루게릭병 진단을 받게 되었다. 의사에게 앞으로 2년 밖에 못산다는 시한부를 선고받았음에도 불구하고 연구를 계속하였다. 병세가 악화되어 기관지 절제 수술을 받은 후 얼굴의 움직임을 이용해 문장을 만들어 말로 전달하는 음성합성기를 사용하여 의사소통을 하게 된다.
– 이후 연구 활동
호킹은 33살이던 1974년 5월 2일 왕립학회에 역사상 가장 젊은 회원으로 추대된다. 왕립학회에는 새로 선출된 회원들이 직접 걸어 나가 명부에 자신의 이름을 적는 전통이 있었다. 하지만 이미 걷기는 물론, 글씨도 제대로 쓸 수 없었던 스티븐 호킹에게는 매우 힘든 일이었는데, 당시 노벨 생리의학상 수상자이자 학회장이었던 앨런 로이드 호지킨이 명부를 밑으로 가져간 후, 스티븐 호킹이 힘겹게 서명을 하자, 우레 같은 함성이 터져 나왔다고 한다.
– 사망
2018년 3월 14일 케임브리지에 있는 자택에서 오랜 루게릭병 투병에 따른 노환으로 인해 향년 76세로 별세하였다.
○ 성향
무신론자인 스티븐 호킹은 2010년 미국의 물리학자 레너드 믈로디노프와 함께 쓴 책 ‘위대한 설계’를 통해 우주는 신이 설계하지 않았다는 주장을 폈다. 호킹은 이 책을 통해 빅뱅은 중력 같은 물리학적 법칙의 불가피한 결과이며, 신의 손이나 우연으로 설명할 수 있는 것이 아니라고 주장했다. 그리고 “우주는 중력의 법칙과 양자이론에 따라 무 (無)에서 만들어진 것이며, 어떤 초자연적인 존재나 신의 개입을 필요로 하지 않았다”고 하였다.
‘위대한 설계’는 발간과 동시에 전 세계적인 ‘무신론’ 논쟁을 촉발시켰으며, 호킹은 이후 유신론자들과 심도 있는 논쟁을 펼치기도 했다. 이러한 호킹의 주장에 대해 종교계를 비롯하여 세계의 유신론자와, 호킹과 다른 생각을 가진 과학자들은 당연히 거부감을 나타냈으며, 호킹에게 많은 비판을 가하기도 했다. 예를 들어 영국 왕립연구소장을 지낸 수전 그린필드 링컨대 교수는 BBC 방송과의 인터뷰에서 “호킹 박사처럼 과학이 모든 것을 설명할 수 있다고 주장하는 물리학자들이 탈레반처럼 행동한다.”며 비판했다.
호킹은 사후세계도 믿지 않았다. 가령 위대한 설계 발간 이후인 2011년 영국 가디언과의 인터뷰에서 아래와 같이 말했다.
“나는 지난 49년 동안 죽음이 찾아올 가능성과 함께 살았지만 나는 죽음을 두려워 하지 않았고 죽기를 서두르지도 않는다. 나는 하고 싶은 것이 너무 많다. 뇌는 부품이 고장나면 작동을 멈추는 컴퓨터라고 생각한다. 고장난 컴퓨터를 위한 천국이나 사후세계는 없다. 그것(사후세계)은 죽음을 두려워하는 사람들이 만들어낸 동화 속 이야기일 뿐이다.” – 2011년 5월 15일(현지시간) 영국 일간 가디언과 인터뷰에서 한 말
어릴 적에는 종교에 대해 유보적인 입장을 보였다. 하지만 나중에는 철저한 무신론자가 되었다. 이런 무신론적 성향은 독실한 성공회 교인이었던 첫 번째 아내 제인과 마찰을 빚게 되었으며, 그녀와의 이혼에도 작지 않은 영향을 끼쳤을 것으로 추측된다.
인류 최고의 지성 중 한 명이기에 염세적이고 냉철한 성격을 갖고 있으리라 생각하는 사람들이 많지만, 실제로는 매우 유머러스하며 열정이 가득한 성격의 소유자였다.
○ 가족 관계
첫 번째 아내인 제인은 장애 판정을 받기 전, 대학교 시절에 만나 호킹이 루게릭병 판정을 받은 후에도 그를 떠나지 않고 결혼하여 오랫동안 호킹을 돌봤으나 종교적 문제 및 그 밖의 여러 가지 이유로 이혼하였다.
그 이후, 자신의 간호사였던 일레인과 결혼하였다. 그런데 두 번째 아내인 일레인은 호킹 박사를 구타했다는 소문이 돌았다. 호킹 박사는 그동안 손목이 부러지고, 목과 얼굴이 칼에 베이거나 온몸에 멍이 드는 등의 부상으로 치료를 받아왔다. 기온이 40도에 육박했던 한 여름에는 정원에 방치돼 있다가 열사병으로 의식을 잃기도 했다.
두 번째 아내 일레인은 뮌하우젠 증후군을 앓고 있었고, 관심받고 싶어서 호킹을 폭행하고 학대하였다는 전처의 아들과 병원 측의 주장에 호킹은 이상하게도 부정했다. 폭행당하면서도 아내를 사랑했는지는 모르겠지만, 이런 학대 현장을 이웃이 사진으로 찍어서 명확한 증거가 되자 더 이상 변호할 수 없게 되었다. 결국 2006년 11년 만에 이혼했으며 일레인은 정신병원에서 치료받게 되었다. 자녀와 살았으며 손자도 있다. 딸과는 동화책도 출간했다.
○ 수상내역
1975년 영국 왕립천문학회 에딩턴 메달
1975년 로마 바오로 6세 피우스 3세 메달
1976년 영국 왕립학회 휴즈 메달
1982년 영국 대영 제국 훈장 3등급 (CBE)
1985년 영국 왕립천문학회 골드 메달
1988년 이스라엘 울프 재단 울프 물리학상
1989년 영국 컴패니언 오브 아너 (Order of the Companions of Honour; CH)
1999년 미국 줄리어스 에거드 릴리엔펠트상
2002년 아벤티스 과학 서적상 (호두껍질 속의 우주)
2009년 미국 대통령 자유 훈장
○ 주요 저서들
호두껍질 속의 우주
시간의 역사
위대한 설계
나, 스티븐 호킹의 역사
호킹의 빅 퀘스천에 대한 간결한 대답
시간과 공간에 관하여
시공간의 미래
스티븐 호킹의 블랙홀
블랙홀과 아기우주
– 조지 연작
조지와 우주를 여는 비밀열쇠
조지의 우주보물 찾기
조지와 빅뱅
조지와 풀 수 없는 암호
조지와 얼음 달
– Popular books
A Brief History of Time (1988)
Black Holes and Baby Universes and Other Essays (1993)
The Universe in a Nutshell (2001)
On the Shoulders of Giants (2002)
God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History (2005)
The Dreams That Stuff Is Made of: The Most Astounding Papers of Quantum Physics and How They Shook the Scientific World (2011)
My Brief History (2013)
Brief Answers to the Big Questions (2018)
.Co-authored
The Nature of Space and Time (with Roger Penrose) (1996)
The Large, the Small and the Human Mind (with Roger Penrose, Abner Shimony and Nancy Cartwright) (1997)
The Future of Spacetime (with Kip Thorne, Igor Novikov, Timothy Ferris and introduction by Alan Lightman, Richard H. Price) (2002)
A Briefer History of Time (with Leonard Mlodinow) (2005)
The Grand Design (with Leonard Mlodinow) (2010)
.Forewords
Black Holes & Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy (Kip Thorne, and introduction by Frederick Seitz) (1994)
– Children’s fiction
.Co-written with his daughter Lucy.
George’s Secret Key to the Universe (2007)
George’s Cosmic Treasure Hunt (2009)
George and the Big Bang (2011)
George and the Unbreakable Code (2014)
George and the Blue Moon (2016)
– Films and series
A Brief History of Time (1992)
Stephen Hawking’s Universe (1997)
Hawking – BBC television film (2004) starring Benedict Cumberbatch
Horizon: The Hawking Paradox (2005)
Masters of Science Fiction (2007)
Stephen Hawking and the Theory of Everything (2007)
Stephen Hawking: Master of the Universe (2008)
Into the Universe with Stephen Hawking (2010)]
Brave New World with Stephen Hawking (2011)
Stephen Hawking’s Grand Design (2012)
The Big Bang Theory (2012, 2014–2015, 2017)
Stephen Hawking: A Brief History of Mine (2013)
The Theory of Everything – Feature film (2014) starring Eddie Redmayne
Genius by Stephen Hawking (2016)
– Selected academic works
Hawking, S.W.; Penrose, R. (1970). “The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology”. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 314 (1519): 529–548.
Hawking, S. (1971). “Gravitational Radiation from Colliding Black Holes”. Physical Review Letters. 26 (21): 1344–1346.
Hawking, S.W. (1972). “Black holes in general relativity”. Communications in Mathematical Physics. 25 (2): 152–166.
Hawking, S.W. (1974). “Black hole explosions?”. Nature. 248 (5443): 30–31.
Hawking, S.W. (1982). “The development of irregularities in a single bubble inflationary universe”. Physics Letters B. 115 (4): 295–297.
Hartle, J.; Hawking, S. (1983). “Wave function of the Universe”. Physical Review D. 28 (12): 2960–2975..
Hawking, S.W. (1996). “The Gravitational Hamiltonian in the Presence of Non-Orthogonal Boundaries”. Classical and Quantum Gravity. 13 (10): 2735–2752.
Hawking, S. (2005). “Information loss in black holes”. Physical Review D. 72 (8): 084013.
Hawking, S.; Hertog, T. (2018). “A smooth exit from eternal inflation?”. Journal of High Energy Physics. 147 (4).
참고 = 위키백과, 교보문고
크리스천라이프 편집부